牛頓運(yùn)動(dòng)定律慣性力

牛頓運(yùn)動(dòng)定律慣性力1第1頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月空間累積效應(yīng)時(shí)間累積效應(yīng)瞬時(shí)效應(yīng)2第2頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、牛頓運(yùn)動(dòng)定律

1、第一定律（慣性定律）任何物體都保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，直到受到力的作用迫使它改變這種狀態(tài)為止。

2、第二定律在受到外力作用時(shí)，物體所獲得的加速度的大小與外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比；加速度的方向與外力的矢量和的方向相同。

3、第三定律兩個(gè)物體之間對(duì)各自對(duì)方的相互作用總是相等的，而且指向相反的方向。3第3頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月注意：1、力是使物體速度改變的原因，而不是維持速度的原因。

2、質(zhì)量是量度物體慣性的物理量。

3、作用力和反作用力是作用在不同物體上的同一性質(zhì)的力。第二定律：4第4頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月牛頓第二定律——力的瞬時(shí)效應(yīng)當(dāng)v～C時(shí)m為變量說明：1）牛頓運(yùn)動(dòng)定律適用于慣性系。牛頓第二定律只適用于質(zhì)點(diǎn)。當(dāng)v<<C,或m為常量時(shí)：與同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失，無先后之分2）慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量mI—物體慣性大小的量度～慣性質(zhì)量mG～引力質(zhì)量mI=mG？同一物體：mI=mG—物體感受引力作用的能力5第5頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、技術(shù)中常見的幾種力重力：由于地球吸引使物體所受的力。質(zhì)量與重力加速度的乘積，方向豎直向下。彈力：發(fā)生形變的物體，由于力圖恢復(fù)原狀，對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生的作用力。如壓力、張力、拉力、支持力、彈簧的彈力。在彈性限度內(nèi)f=-kx,方向總是與形變的方向相反。摩擦力：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于接觸面粗糙而受到的阻礙運(yùn)動(dòng)的力。分滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力。大小分別為fk=kN及fsmax=sN。6第6頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、基本的自然力1、萬有引力：G=6.6710-11Nm2/kg2例、地球?qū)ξ矬w的引力P＝mg=GMm/R2

所以g=GM/R2

2、電磁力：（庫(kù)侖力）f=kq1q2/r2k=9109Nm2/C2注意：電磁力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于萬有引力！7第7頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、強(qiáng)力：粒子之間的一種相互作用，作用范圍在0.410-15米至10-15米。4、弱力：粒子之間的另一種作用力，力程短、力弱（10－2牛頓）四種基本自然力的特征和比較力的種類相互作用的物體力的強(qiáng)度力程萬有引力一切質(zhì)點(diǎn)10－34N無限遠(yuǎn)弱力大多數(shù)粒子10－2N小于10－17m電磁力電荷102N無限遠(yuǎn)強(qiáng)力核子、介子等104N10－15m8第8頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月牛頓第二定律解題類型：對(duì)一維運(yùn)動(dòng)或用分量式求解時(shí)9第9頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例1.一條質(zhì)量為M長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻鏈條，放在一光滑的水平桌面上，鏈子的一端有極小的一段長(zhǎng)度被推出桌子的邊緣在重力作用下開始下落，試求鏈條剛剛離開桌面時(shí)的速度:任意t時(shí)刻受力：運(yùn)動(dòng)方程：解：Xox鏈條在運(yùn)動(dòng)過程中，各部分的速度，加速度都相同。建立坐標(biāo)：如圖M、L10第10頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例2.一質(zhì)量為

m

的物體，以

v0

的初速度沿與水平方向成

角的方向拋出，空氣的阻力與物體的動(dòng)量成正比，比例系數(shù)為

k

，求物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。解：建立坐標(biāo)系如圖研究對(duì)象“m”受力：運(yùn)動(dòng)方程：（矢量方程）運(yùn)動(dòng)方程的分量式：11第11頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月由（1）12第12頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月由（2）13第13頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月14第14頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、牛頓第二定律在非慣性參照系的應(yīng)用（1）非慣性參照系a=0牛頓定律成立的參照系～慣性系。相對(duì)慣性系作加速運(yùn)動(dòng)的參照系～非慣性系。相對(duì)慣性系作勻速直線運(yùn)動(dòng)的參照系～慣性系。15第15頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月注：非慣性系中，必須引入“慣性力”的概念，牛頓第二定律才能繼續(xù)沿用。(2)慣性力1o加速平動(dòng)的非慣性系S′S′SS系：

S′

系：牛二定律在S′系不成立定義：真實(shí)力—慣性力16第16頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月表觀力物體間的相互作用物體的慣性在非慣性系中的表現(xiàn)非慣性系的牛頓第二定律：虛擬力17第17頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例3.升降機(jī)內(nèi)物體m=100克，M=0.2千克用滑輪連接，升降機(jī)以加速度a=0.5g上升。求（1）在機(jī)內(nèi)觀察者測(cè)得兩物的加速度？（2）在地面的觀察者測(cè)得加速度？解：（1）設(shè)兩物相對(duì)升降機(jī)的加速度為對(duì)M：對(duì)m：MmaX（2）在地面的觀察者對(duì)M：對(duì)m：TMg18第18頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例4.求繩的張力T和m1相對(duì)電梯的加速度ar

。m1m2am1>m2解：設(shè)m1相對(duì)電梯的加速度為ar，方向向下。m1am1gTm2am2gT聯(lián)立(1)、(2)兩式即可。19第19頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例：一勻加速運(yùn)動(dòng)的車廂內(nèi)，觀察單擺，平衡位置和振動(dòng)周期如何變化？（加速度a0

，擺長(zhǎng)l，質(zhì)量m）a0SS'mgma0解：在S'系平衡位置周期20第20頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2o勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的非慣性系S′mr如圖：一鐵塊靜止在一個(gè)水平勻速轉(zhuǎn)